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【我是这样做学问的】
作者:罗平亚(中国工程院院士)
在与科研工作打交道的60多年中,我逐渐明白:科学源于实践,离开实践将一事无成,想做点事就应到生产第一线去。
1963年,我从四川石油学院(现西南石油大学)毕业并留校任教。1973年,一个偶然的机会,让我走出了决定一生命运的关键一步。
那个时候,我国已经把贫油国的帽子甩到太平洋去了。我们知道,中国有石油,但难在挖出来。石油工业遇到生产部门自己无法解决的难题,就需要高校派出一些教师到现场协助油田攻关。
当时,国家决定在四川中部打一口7000米的超深井,这是只有美、苏等大国才掌握的技术,仅凭国内已有技术根本无法实现。承担此项任务的四川石油管理局,向四川石油学院求援。
可在当时,学校也没有专门搞这方面研究的老师,更没有专业机构。学校决定从化学教研室抽调老师去支援。这是一个谁都没有把握的任务,报名者很少。我一直认为,科研工作就应该服务于行业发展,遇上这么一个机会,我当然不会放过。我主动报名,卷上铺盖,来到了钻井工地。
我虽然毕业于石油学校,但学的是基础理论,对石油工程了解不多,对油田实际生产技术知之更少,除教了两年化学和自学了几本书外,没什么可谈的经历和专长。我从零开始,从头学起,踏踏实实地干一点有意义的工作。
六七千米深的地下,温度极高,普通的钻井泥浆在高温下就会失去作用,高温泥浆技术是决定钻超深井成败的关键技术之一。钻井泥浆又叫钻井液,在钻井的过程中有清洁井底、携带岩屑,冷却和润滑钻头及钻柱,平衡井壁岩石侧压力等重要功能。同时,四川是以碳酸岩沉积为主的气区,成岩存在着各种可溶性盐类固体或者流体,造成井壁不稳定并形成复杂的压力系统,钻井泥浆需要经受得住这种压力系统的喷、漏、卡、松等多种因素的影响。
高温泥浆研究工作从零开始,难度极大,但也给我们留下十分广阔的空间,让我们去设想、发明和创造,从而建立起适应我国超深井钻井需要的高温泥浆体系及应用技术。
我是技术负责人,最苦最累最危险的活我都抢着干,吃住都和井场同事在一起,夜晚翻译外文,查找资料,研究配方,白天和工人一起劳动。大家相处非常融洽,彼此都很尊重。
高温泥浆的抗温、抗盐、降粘、降失水等每一项指标都要达标,其中最难攻克的是地下不可预估的高温。抗高温当时在国外都还是新兴技术,虽有成功案例,但还没有形成成熟理论。国外的研究思路是“抗”,不断在泥浆中添加降温处理剂,但温度继续升高时,降温处理剂就无法起效了。
在一线实践的好处,就在于可以现场试验。我们开展降温处理剂试验,希望实现抗高温效果,却发现这是一个无底洞,我们永远不知道将面对多高的温度。这条路行不通,我们开始换思路去解决问题。
既然高温难“抗”,那我们就“利用”高温,用高温改善泥浆的性能,控制和增强其热稳定性,这样就能做到井越深、温度越高、作用时间越长,泥浆性能越好。利用矛盾解决矛盾,这才是“天机”所在。顺着这个思路,我们反复试验,终于成功研制了适用于钻探超深井的高温泥浆。
1976年2月27日,我国第一口超深井“龙女寺基准井”成功完钻,井深6011.6米!那时候很多专家都为之惊异:这是奇迹!我收获了从未有过的满足和自信。
必须说,在一线搞科研是十分辛苦的。特别是在那个艰苦的年代,实验室、仪器、设备、药品试剂、中试所需生产装置、原辅材料,无一不是我们自己去找寻、去解决。我曾发誓:“这项工作只此一回,坚决不干第二次,但这次必须干好!”
第一口超深井开钻成功以后,我又主动请缨,继续留下攻关,担任我国另一口7000米超深井——“老关庙基准井”泥浆攻关组的主要技术工作。
我与攻关小组不断摸索,反复改进,创造了“三磺”泥浆。1977年12月4日,“老关庙基准井”顺利完钻,井深7158米。这口井在深井钻井技术、泥浆技术、固井技术、事故复杂情况预防与处理等诸多方面都积累了经验,把我国深井钻井技术提高到一个新水平,标志着中国跃入了世界钻井技术先进行列。
“老关庙基准井”完钻后,我回到学校继续研究泥浆。到1985年,利用井下高温改善泥浆性能的新型超深井抗高温泥浆体系建立,实现了“井越深温度越高、作用时间越长,性能越好,工艺越简单,成本越低”,其基本理论、概念和实验方法完全不同于国外,引领我国深井钻井走出了一条独立自主的道路。
后来,我经常深入到油气一线现场搞科研、做学问,参与了大大小小无数次泥浆攻关、聚合物攻关、井喷抢险等工作。可以说,中国凡是有油气的地方,都有我的足迹。扎根一线的好处在于,研究的问题来自生产现场,设想可以立即试验,成果可以直接转化。这是一种正向积极的工作模式,让科研工作开展得很顺利,生产工作也因此受益。我们的工作既能帮助油田解决实际问题,也可以在实践中验证研究是否有价值。这样良性互动的模式让我们很有干劲。
解决油气一线的技术难题,是石油科研人员永恒的主题,实践创新是解决这些难题最好的手段和途径。新时代为年轻的科技工作者提供了广阔的天地和极好的机遇,希望大家都在科研道路上尽情施展拳脚,大有作为。
(光明日报记者李晓东、周洪双,光明日报通讯员王天崇采访整理)
《光明日报》(2025年01月27日 01版)